（3）TOP-TIG焊

TOP-TIG焊接技术是由法国SAF公司率先研发的一项重要的创新技术。与传统热丝TIG焊的设计理念不同,该技术直接利用电弧弧柱区的辐射热和等离子区的高温来熔化填充焊丝,加快焊接速度,且焊接过程不产生飞溅。此外,该方法的最大优点在于无需利用独立电源对填充焊丝加热,只需重新设计与送丝系统一体化的焊枪,使焊丝在进人熔池之前通过弧柱区,进而大大简化了焊接辅助设备。但是,目前该技术并不成熟,且主要用于厚度为3mm以下的薄板装配,尚未解决焊接厚度较大制件的问题[15]。

（4）TIP-TIG焊

TIP-TIG焊是利用一套四辊转动装置产生的高速线性振荡叠加在焊丝上并将焊丝平稳输送的一种新型焊接技术。焊丝所形成的动态振动将对熔池形成强烈的机械搅拌,引起熔池液态金属表面张力的破坏,进而更有效的清除液态金属中残留的杂质及气体,提高焊缝的质量[16]。与热丝TIG焊相比,TIP-TIG焊缝杂质的含量将降低50%；而MIG/MAG焊相比,焊缝的成形较好。虽然TIP-TIG焊接技术正处于起步阶段。研究的人员较少,但是该方法以其焊接速度高、变形小、能够与任何水冷TIG焊电源连接等特点受到了广泛的重视。

（5）窄间隙TIG焊(Narrow gap TIG welding,简称NG-TIG)来!自~751论-文|网www.751com.cn

早在20世纪80年代,窄间隙焊接已在世界制造业,尤其是压力容器领域得以应用。窄间隙焊接是将常规的焊接工艺与窄间隙坡口相结合,通过专门的装置和控制技术而集成的一种新型焊接技术。由于窄间坡口大大降低了焊缝的填充量,提高了焊接效率和焊接接头性能,如延迟裂纹、回火脆化能力、冲击韧性等,成为一种高效、高质、节能的焊接方法[17]。

1.4  螺旋管生产工艺研究现状

1.4.1  螺旋焊管应用现状与发展

1.4.2  螺旋管的生产过程

1.5  本课题主要研究内容

本题主要针对核电用的螺旋管焊接成型工艺，对8mm厚的5754铝合金螺旋管，利用TIG自动化焊接方法，研究5754铝镁合金螺旋管的焊接工艺，并对接头微观组织进行分析，确定5754铝合金的TIG自动化焊接最优焊接工艺参数。主要的研究内容如下：

（1）针对螺旋管焊接成型的特点，制订TIG自动化焊接研究方案，构建TIG自动化焊接试验系统；

（2）以8mm厚5754铝合金螺旋管为研究对象，研究焊接电流、弧长和焊缝成形之间的关系，通过研究对比不同的焊接参数，获得最优参数方案，确定合适的焊接工艺规范参数。

（3）进行8mm厚5083铝合金试板的双面双弧TIG焊接试验，确定其最优焊接工艺参数。

（4）分析焊缝的宏、微观组织，测试接头强度、显微硬度，建立工艺规范与焊接质量参数之间的关系。

2  螺旋管TIG自动化焊接方法设计

2.1  铝镁合金螺旋管焊接难点分析

铝镁合金在焊接过程中会遇到很多难题，焊接过程中液态铝在高温时能吸收大量的氢,冷却时氢在其中的溶解能力急剧下降,在固态时又几乎不溶解氢,致使原来溶于液态铝的氢大量析出,形成气泡。同时,因铝及铝合金密度小、导热性很强,不利于气泡的逸出,因此,铝及铝合金焊接易产生气孔。此外,铝镁合金化学活泼性强,表面极易形成熔点高的氧化膜Al2O3和MgO,由于MgO的存在,形成的氧化膜疏松且吸水性强,这就更难避免焊缝中产生密集气孔。用TIG焊,虽然负半周瞬间氩离子对氧化膜具有“阴极雾化”作用,但并不能去除氧化膜中的水分,因而铝镁合金焊接比纯铝具有更大的气孔倾向。